EP0893601A2 - Combination of a piston pump with a booster pump - Google Patents

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EP0893601A2
EP0893601A2 EP98111868A EP98111868A EP0893601A2 EP 0893601 A2 EP0893601 A2 EP 0893601A2 EP 98111868 A EP98111868 A EP 98111868A EP 98111868 A EP98111868 A EP 98111868A EP 0893601 A2 EP0893601 A2 EP 0893601A2
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piston
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Roland Nuber
Hans Götz
Verena Dettinger-Müller
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URACA PUMPENFABRIK GmbH and Co KG
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URACA PUMPENFABRIK GmbH and Co KG
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    • F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a pump arrangement with a plunger or piston pump and with a charge or booster pump, which can be driven via a common drive shaft, wherein a piston pump housing and a booster pump housing form a structural unit.
  • Piston pumps are usually used for pumping of liquids, especially hydraulic liquids, used, with this type of pump particularly high Pressures are achievable.
  • Piston pumps are known, the Housing are designed so that they are in different Installation positions can be installed in a functional manner. Also are Piston pumps are known in which the drive mechanism of the Piston or the plunger formed so far symmetrical is that the piston pump in both directions of rotation of its drive shaft works fully functional.
  • a charge or booster pump for the piston pump which the suction-side liquid of the piston pump with Pressurized so that the suction-side valves of the piston pump are preloaded in their open position and the Liquid of the suction movement of the plunger or the piston can follow without risk of cavitation.
  • the piston pump works hydrostatically to achieve a high final pressure
  • the booster pump can work hydrodynamically, which results in although a significantly lower one to avoid the Cavitation can achieve sufficient pre-pressure. Doing so a flow pump is usually used as a booster pump, where the conveying capacity by rotating a profiled blades provided impeller is achieved.
  • the present invention addresses the problem a pump arrangement of the type mentioned with simple constructive measures to the effect that when installing or connecting the drive shaft has an increased variability.
  • the invention is based on the general idea for the pump arrangement one in both directions of rotation of the drive shaft functional piston pump with a booster pump to combine, which are also generally suitable is in both directions of rotation of the drive shaft in to be sufficiently functional. Since it is one Pump used as a booster pump is not achieving a high pressure difference arrives and generally on the drive side a high excess of power is available stands, such a booster pump does not need an efficient To show efficiency. In view of this finding can therefore in the pump arrangement according to the invention Pumps are also used as booster pumps that for common applications, e.g. because of their poor efficiency, not acceptable.
  • a preferred embodiment of the pump arrangement according to the invention has the features of claim 2.
  • the redirection section becomes the liquid conveyed by the impeller on the pressure side of the booster pump to an outlet opening deflected, which communicates with the suction side of the piston pump.
  • the pump wheel, the The shaft and the deflection section must be accessible so that maintenance and assembly work can be carried out.
  • a pump wheel which has straight, radial blades.
  • Such an impeller conveys in both directions of rotation its shaft or the drive shaft driving it the pump medium is radial with the same efficiency outward.
  • the pump arrangement can be disadvantageous compared to the advantage that the pump arrangement is independent of the respective direction of rotation of the drive axis immediately is fully functional, negligible.
  • a preferred embodiment has the features of Claim 7 on.
  • Such a shape for the deflection section is to the working of a radially promoting Adjusted pump wheel and enables a particularly cheap Efficiency.
  • Pump arrangement can do this with the features of claim 10 be equipped.
  • Such a timing belt is characterized by a long service life and a short one Need for maintenance.
  • Another advantageous embodiment has the features of claim 11. This measure causes when the Booster pump housing a centering or positioning of the booster pump housing compared to the piston pump housing and enables a defined position of the shaft for the pump wheel and this e.g. driving over the timing belt common drive shaft for the pumps, which are usually is also mounted on the piston pump housing. So less need Tolerances in the manufacture of the individual parts adhered to become.
  • the piston pump 1 has a pump arrangement according to the invention a plunger or piston pump 1 with a piston pump housing 2 on.
  • the piston pump 1 of the embodiment is intended for horizontal installation, i.e. you not Piston or plunger shown works in a horizontal trending level.
  • connection flanges 3 and 4 are provided for fastening the pump arrangement are on the lower side of the piston pump housing corresponding to FIG. 1 2 connection flanges 3 and 4 are provided.
  • the Pump arrangement or the piston pump housing 2 is in the embodiment designed so that the pump assembly without more effort both on their back and on her belly side is mountable.
  • the connecting flange 4 at the location of the piston pump housing 2 mounted, on the in Fig. 1 still a lifting eye 5 is attached.
  • the remaining connection and fastening means the piston pump housing 2 or the pump arrangement are in a corresponding manner on the opposite Side attachable or already exist twice.
  • a charging or booster pump 6 with a booster pump housing 7 arranged on the side of the piston pump housing shown in Fig. 1 2 is a charging or booster pump 6 with a booster pump housing 7 arranged.
  • the booster pump housing 7 is closed with a disc-shaped cover 8, the with Screws 9 is attached to the booster pump housing 7.
  • a suction opening 10 of the booster pump in the middle 6 provided with a feed line, not shown for the liquid to be pumped by the pump arrangement communicates.
  • the pump wheel 11 is a radial pump wheel trained and has rectilinear, radially extending Paddles 13, which increases the delivery rate of the pump wheel 11 is the same size in both directions of rotation of the shaft 12.
  • the pump wheel 11 or its blades 13 rotate in one Interior 14, which is referred to as a deflection section Section 15 of the booster pump housing 7 is formed.
  • the interior 14 is in the deflection section 15 designed so that the radial distance between the Outer circumference of the pump wheel 11 and the inside of the deflection section 15 spirally expanded to one on the pressure side Outlet opening 16 of the booster pump 6.
  • This outlet opening 16 in turn communicates with the suction side connected to the piston pump 1.
  • This special shape of the interior 14 in which the impeller 11 with its Blades 13 rotates, causing the delivery rate of the Pump wheel 11 is optimized in one direction of rotation. This preferred direction of rotation corresponds to the direction in which the Distance between the circumference of the impeller 11 and the inside of the deflection section 15 increases.
  • the deflection section 15 is designed as a separate component, that can be removed and reassembled.
  • the deflection section 15 is in which the deflection section in Fig. 3 cut at least with regard to the contour of its interior 14 mirror-symmetrical. This configuration causes that when turning the deflection section 15 by 180 ° with respect a mirror axis 17 lying in the plane of symmetry an inner contour mirrored on this mirror axis 17 results.
  • the radial Gap between the outer circumference of the impeller 11 and the Inner contour of the deflection section 15 smaller clockwise is, he takes the turned deflection section 15 in Clockwise to.
  • the deflection section 15 is corresponding 2 through the cover 8 on the booster pump housing 7 attached.
  • the deflection section 15 is between one Base plate 19 and the cover 8 using the screws 9 tense.
  • the seal between the deflection section 15 and the base plate 19 and the cover 8 are each with an axially acting seal 20 causes, for example consists of a sealing ring or a sealing cord that is inserted into a corresponding groove.
  • the shaft 12, on which the pump wheel 11 is attached, has on its area facing away from the pump wheel 11, two bearings 21 and 22 on. While the bearing 21 is completely in the booster pump housing 7 is positioned, the other is at the end of the shaft 12 mounted bearings 22 partially in the booster pump housing 7 and partly in the piston pump housing 2 kept positioned. For this purpose is in the piston pump housing 2 a corresponding recess 23 is provided.
  • This special mounting of the shaft 12 causes a defined position the shaft 12 with respect to a drive shaft driving this 24, which is also positioned on the piston pump housing 2 is stored.
  • the shaft 12 is driven via a toothed belt 25, which is attached to the shaft 12 Gear and a gear attached to the drive shaft 24 connects power-transmitting with each other.
  • the positioning of the bearing 22 in the piston pump housing 2 also causes the booster pump housing to be centered 7, while it is attached to the piston pump housing 2. Also is the booster pump housing 7 via the bearing 22 in addition supported on the piston pump housing 2. At the same time can the booster pump housing 7 by this measure on this Side be open, it is only at his Assembly on the piston pump housing 2 is closed.
  • a piston pump 1 discontinuously the liquid to be pumped promotes, it can on the suction side of the piston pump 1 come to the formation of vibrations. Such vibrations lead to considerable loads on the lines and other pump parts on the suction side of piston pump 1 and thus also loads on the booster pump 6. In addition this also increases the risk of cavitation.
  • a vibration damping device can in the pump arrangement according to the invention between the suction side of the piston pump 1 and the pressure side of the Booster pump 6 arranged a vibration damping device become.
  • a vibration or pulsation damping device is for example in DE 42 40 590 A1 described. This damping device is preferably in the Piston pump housing 2 integrated, so that no additional Components are to be assembled.

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Abstract

The piston pump is operable in both rotary directions of the drive shaft (24) and the booster pump is accordingly suitably formed. The booster pump housing contains a changeover section (15) in which a pump wheel (11) is arranged on a shaft (12) and is closed with a cover (8) fitted removably on the housing. An axially delivering booster pump enables the removed cover (8) to release the pump wheel which is then exchangeable against a pump wheel for the opposite direction of rotation. With a radially delivering booster pump the pump wheel (11) has radially running blades (13). The changeover section (15) is so formed that a ring space is formed between the outer periphery of the pump wheel (11) and the inside of the changeover section. The ring space radial width is constant along the total periphery of the pump wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung mit einer Plunger- bzw. Kolbenpumpe und mit einer Lade- bzw. Boosterpumpe, die über eine gemeinsame Antriebswelle antreibbar sind, wobei ein Kolbenpumpengehäuse und ein Boosterpumpengehäuse eine bauliche Einheit bilden.The invention relates to a pump arrangement with a plunger or piston pump and with a charge or booster pump, which can be driven via a common drive shaft, wherein a piston pump housing and a booster pump housing form a structural unit.

Plunger- bzw. Kolbenpumpen werden üblicherweise zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere von hydraulischen Flüssigkeiten, verwendet, wobei mit diesem Pumpentyp besonders hohe Drücke erzielbar sind. Es sind Kolbenpumpen bekannt, deren Gehäuse derart ausgestaltet sind, daß sie in verschiedenen Einbaulagen funktionsfähig montierbar sind. Außerdem sind Kolbenpumpen bekannt, bei denen die Antriebsmechanik des Kolbens bzw. des Plungers soweit symmetrisch ausgebildet ist, daß die Kolbenpumpe in beiden Drehrichtungen ihrer Antriebswelle voll funktionsfähig arbeitet.Plunger or piston pumps are usually used for pumping of liquids, especially hydraulic liquids, used, with this type of pump particularly high Pressures are achievable. Piston pumps are known, the Housing are designed so that they are in different Installation positions can be installed in a functional manner. Also are Piston pumps are known in which the drive mechanism of the Piston or the plunger formed so far symmetrical is that the piston pump in both directions of rotation of its drive shaft works fully functional.

Insbesondere bei leistungsstarken Kolbenpumpen werden auf deren Saugseite so hohe Unterdrücke erzielt, daß es zur Ausbildung von Kavitation kommen kann, da die verwendeten Ventile und auch die angesaugte Flüssigkeit große Trägheit aufweisen, um ausreichend schnell der Kolben- bzw. Plungerbewegung folgen zu können. Außerdem unterstützt eine durch das träge Öffnen der Ventile verursachte Drosselwirkung im Ventilbereich die Kavitationsentstehung. Kavitation ist in mehrfacher Hinsicht schädlich, zum einen wird durch sie die Pumpleistung reduziert und zum anderen kann sie zur Beschädigung der Ventile bzw. der Pumpe führen. Um die Entstehung von Kavitation zu verhindern, ist es bekannt, in der Zuleitung zur Kolbenpumpe eine Lade- bzw. Boosterpumpe anzuordnen, welche die saugseitige Flüssigkeit der Kolbenpumpe mit Druck beaufschlagt, so daß die saugseitigen Ventile der Kolbenpumpe in ihre Durchlaßstellung vorbelastet sind und die Flüssigkeit der Saugbewegung des Plungers bzw. des Kolbens ohne Kavitationsgefahr folgen kann. Während die Kolbenpumpe zur Erzielung eines hohen Enddruckes hydrostatisch arbeitet, kann die Boosterpumpe hydrodynamisch arbeiten, wodurch sich zwar ein deutlich niedrigerer aber ein zur Vermeidung der Kavitation ausreichender Vordruck erreichen läßt. Dabei wird als Boosterpumpe üblicherweise eine Strömungspumpe verwendet, bei der die Förderleistung durch die Rotation eines mit profilierten Schaufeln versehenen Pumpenrades erzielt wird.Especially with high-performance piston pumps whose suction side achieves such high negative pressure that it is used for training can come from cavitation because the valves used and the sucked-in liquid also has great inertia, to make the piston or plunger movement sufficiently quick to be able to follow. One also supports through the Sluggish opening of the valves causes a throttling effect in the valve area the formation of cavitation. Cavitation is in harmful in several respects, on the one hand it turns the Pump performance is reduced and on the other hand it can damage it of the valves or the pump. About the creation To prevent cavitation, it is known in the supply line to arrange a charge or booster pump for the piston pump, which the suction-side liquid of the piston pump with Pressurized so that the suction-side valves of the piston pump are preloaded in their open position and the Liquid of the suction movement of the plunger or the piston can follow without risk of cavitation. While the piston pump works hydrostatically to achieve a high final pressure, the booster pump can work hydrodynamically, which results in although a significantly lower one to avoid the Cavitation can achieve sufficient pre-pressure. Doing so a flow pump is usually used as a booster pump, where the conveying capacity by rotating a profiled blades provided impeller is achieved.

Aus der DE 40 26 717.2 ist eine Pumpenanordnung der eingangs genannten Art bekannt. Eine derartige Pumpenanordnung läßt sich zu einer einheitlichen, kompakten Baugruppe ausbilden, die bei geringem Platzbedarf auf besonders einfache Weise montierbar ist. From DE 40 26 717.2 is a pump arrangement of the beginning known type known. Such a pump arrangement leaves develop into a uniform, compact assembly, in a particularly simple manner with a small footprint is mountable.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Pumpenanordnung der eingangs genannten Art mit einfachen konstruktiven Maßnahmen dahingehend auszugestalten, daß sie bei ihrer Montage bzw. beim Anschluß der Antriebswelle eine erhöhte Variabilität aufweist.The present invention addresses the problem a pump arrangement of the type mentioned with simple constructive measures to the effect that when installing or connecting the drive shaft has an increased variability.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit einer Pumpenanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This problem is solved according to the invention with a pump arrangement solved with the features of claim 1.

Die Erfindung beruht dabei auf dem allgemeinen Gedanken, für die Pumpenanordnung eine in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle funktionsfähige Kolbenpumpe mit einer Boosterpumpe zu kombinieren, die ebenfalls grundsätzlich dazu geeignet ist, in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle in ausreichendem Maße funktionsfähig zu sein. Da es bei einer als Boosterpumpe verwendeten Pumpe nicht auf die Erzielung einer hohen Druckdifferenz ankommt und da im allgemeinen antriebsseitig ein hoher Leistungsüberschuß zur Verfügung steht, braucht eine derartige Boosterpumpe keinen effizienten Wirkungsgrad aufzuweisen. Im Hinblick auf diese Erkenntnis können daher bei der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung auch solche Pumpen als Boosterpumpen zum Einsatz kommen, die für übliche Anwendungen, z.B. wegen ihres schlechten Wirkungsgrades, nicht in Frage kommen.The invention is based on the general idea for the pump arrangement one in both directions of rotation of the drive shaft functional piston pump with a booster pump to combine, which are also generally suitable is in both directions of rotation of the drive shaft in to be sufficiently functional. Since it is one Pump used as a booster pump is not achieving a high pressure difference arrives and generally on the drive side a high excess of power is available stands, such a booster pump does not need an efficient To show efficiency. In view of this finding can therefore in the pump arrangement according to the invention Pumps are also used as booster pumps that for common applications, e.g. because of their poor efficiency, not acceptable.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung weist die Merkmale des Anspruches 2 auf. Im Umlenkabschnitt wird die vom Pumpenrad geförderte Flüssigkeit auf der Druckseite der Boosterpumpe zu einer Austrittsöffnung umgelenkt, die mit der Saugseite der Kolbenpumpe kommuniziert. Über den abnehmbaren Deckel kann das Pumpenrad, die Welle und der Umlenkabschnitt zugänglich sein, so daß Wartungs- und Montagearbeiten durchgeführt werden können.A preferred embodiment of the pump arrangement according to the invention has the features of claim 2. In the redirection section becomes the liquid conveyed by the impeller on the pressure side of the booster pump to an outlet opening deflected, which communicates with the suction side of the piston pump. Via the removable cover, the pump wheel, the The shaft and the deflection section must be accessible so that maintenance and assembly work can be carried out.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 3 ist bei einer axial fördernden Boosterpumpe das Boosterpumpengehäuse so ausgebildet, daß das Pumpenrad bei abgenommenem Deckel frei zugänglich ist. Bei einer geeigneten Wahl der Befestigungsmittel läßt sich das Pumpenrad dann einfach demontieren und gegen ein anderes Pumpenrad mit entgegengesetzt profilierten Schaufeln austauschen. Mit Hilfe dieser Maßnahmen ist nur der Austausch eines Bauteils erforderlich, um für unterschiedliche Drehrichtungen der Antriebswelle jeweils optimale Strömungsbedingungen für die Boosterpumpe zu erhalten.In a further development of this embodiment with the features of claim 3 is an axially promoting booster pump the booster pump housing designed so that the The impeller is freely accessible with the cover removed. At a suitable choice of fasteners Then simply disassemble the impeller and against another Replace the impeller with oppositely profiled blades. With the help of these measures, only the exchange of one Component required for different directions of rotation the drive shaft each optimal flow conditions to get for the booster pump.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 4 ist eine Pumpenrad vorgesehen, das geradlinige, radial verlaufende Schaufeln aufweist. Ein derartiges Pumpenrad fördert in beiden Drehrichtungen seiner Welle bzw. der diese antreibenden Antriebswelle das Pumpmedium bei gleichbleibender Effizienz jeweils radial nach außen. According to a particularly advantageous embodiment with the features of claim 4, a pump wheel is provided, which has straight, radial blades. Such an impeller conveys in both directions of rotation its shaft or the drive shaft driving it the pump medium is radial with the same efficiency outward.

Bei einer geeigneten Formgebung des Umlenkabschnittes mit den Merkmalen des Anspruches 5, sind keine Umbaumaßnahmen notwendig und die Boosterpumpe ist in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle voll funktionsfähig. Zwar weist eine mit einem derartig ausgebildeten Umlenkabschnitt versehene Boosterpumpe einen relativ niedrigen Wirkungsgrad auf, dieser Nachteil kann jedoch je nach Anwendungsfall der Pumpenanordnung gegenüber dem Vorteil, daß die Pumpenanordnung unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung der Antriebsachse sofort voll funktionsfähig ist, vernachlässigbar sein.With a suitable shape of the deflection section with the features of claim 5, are no conversion measures necessary and the booster pump is in both directions of rotation the drive shaft is fully functional. One of them does a booster pump provided in this way a relatively low efficiency, this However, depending on the application, the pump arrangement can be disadvantageous compared to the advantage that the pump arrangement is independent of the respective direction of rotation of the drive axis immediately is fully functional, negligible.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform mit den Merkmalen nach Anspruch 6 kann ein strömungsoptimierter Umlenkabschnitt verwendet werden, der jedoch eine Drehrichtung des Pumpenrades zur Enthaltung eines hohen Pumpenwirkungsgrades bevorzugt. Aufgrund der Ausbildung dieses Umlenkabschnittes als separates Bauteil kann dieses relativ einfach demontiert und seitenverkehrt wieder montiert werden. Auf diese Weise kehrt sich die bevorzugte Drehrichtung um. Dieser einfache, zur Anpassung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung an die örtlichen Gegebenheiten, insbesondere bei stationären, fest installierten Pumpenanordnungen, nur einmalig durchzuführende Montagevorgang gewährleistet eine hohe Effizienz der Boosterpumpe und somit auch der Pumpenanordnung.In a preferred embodiment with the features according to Claim 6 can be a flow-optimized deflection section be used, however, the direction of rotation of the pump wheel preferred to contain high pump efficiency. Due to the formation of this deflection section as separate component this can be dismantled and relatively easily to be mounted upside down again. That way returns the preferred direction of rotation. This simple, for Adaptation of the pump arrangement according to the invention to the local one Conditions, especially in the case of stationary, permanently installed Pump arrangements, to be carried out only once Assembly process ensures high efficiency of the booster pump and thus also the pump arrangement.

Eine bevorzugte Ausgestaltungsform weist die Merkmale des Anspruches 7 auf. Eine derartige Formgebung für den Umlenkabschnitt ist an die Arbeitsweise eines radial fördernden Pumpenrades angepaßt und ermöglicht einen besonders günstigen Wirkungsgrad.A preferred embodiment has the features of Claim 7 on. Such a shape for the deflection section is to the working of a radially promoting Adjusted pump wheel and enables a particularly cheap Efficiency.

Bei einer anderen Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 8 ist ein Wenden des Umlenkabschnittes auf besonders einfache Weise durchführbar.In another embodiment of the invention Pump arrangement with the features of claim 8 is a Turning the deflection section in a particularly simple manner feasible.

Insbesondere bei einer Ausführung entsprechend den Merkmalen des Anspruches 9 läßt sich die Befestigung des Umlenkabschnittes gleichzeitig mit der Befestigung des Deckels bewirken, wobei der Umlenkabschnitt ausschließlich durch ein Verspannen zwischen dem Deckel und der Basisplatte befestigt wird. Auf diese Weise müssen keine separaten Befestigungsmittel für den Umlenkabschnitt vorgesehen werden.In particular with a design according to the characteristics of claim 9, the attachment of the deflection section effect simultaneously with the attachment of the cover, the deflecting section exclusively by a Braced between the lid and the base plate attached becomes. This way, there is no need for separate fasteners be provided for the deflection section.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung kann diese mit den Merkmalen des Anspruches 10 ausgestattet sein. Ein derartiger Zahnriemen zeichnet sich durch eine hohe Lebensdauer und einen geringen Wartungsbedarf aus.In a particularly expedient embodiment of the invention Pump arrangement can do this with the features of claim 10 be equipped. Such a timing belt is characterized by a long service life and a short one Need for maintenance.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform weist die Merkmale des Anspruches 11 auf. Diese Maßnahme bewirkt beim Anbau des Boosterpumpengehäuses eine Zentrierung bzw. Positionierung des Boosterpumpengehäuses gegenüber dem Kolbenpumpengehäuse und ermöglicht eine definierte Lage der Welle für das Pumpenrad und der diese z.B. über den Zahnriemen antreibenden gemeinsamen Antriebswelle für die Pumpen, die in der Regel auch am Kolbenpumpengehäuse gelagert ist. Somit müssen weniger Toleranzen bei der Herstellung der Einzelteile eingehalten werden.Another advantageous embodiment has the features of claim 11. This measure causes when the Booster pump housing a centering or positioning of the booster pump housing compared to the piston pump housing and enables a defined position of the shaft for the pump wheel and this e.g. driving over the timing belt common drive shaft for the pumps, which are usually is also mounted on the piston pump housing. So less need Tolerances in the manufacture of the individual parts adhered to become.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1
eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Pumpenanordnung,
Fig. 2
eine Schnittansicht von oben auf einen Teil der Pumpenanordnung aus Fig. 1 und
Fig. 3
eine Ansicht auf einen Schnitt in der Symmetrieebene eines Umlenkabschnittes eines Boosterpumpengehäuses.
Further features and advantages essential to the invention result from the subclaims and from the following description of the figures of a preferred embodiment. Each shows schematically
Fig. 1
2 shows a side view of a pump arrangement according to the invention,
Fig. 2
a sectional view from above of part of the pump assembly of Fig. 1 and
Fig. 3
a view of a section in the plane of symmetry of a deflection section of a booster pump housing.

Entsprechend Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Pumpenanordnung eine Plunger- bzw. Kolbenpumpe 1 mit einem Kolbenpumpengehäuse 2 auf. Die Kolbenpumpe 1 des Ausführungsbeispieles ist für eine liegende Montage vorgesehen, d.h. ihr nicht dargestellter Kolben bzw. Plunger arbeitet in einer horizontal verlaufenden Ebene. Zur Befestigung der Pumpenanordnung sind auf der entsprechend Fig. 1 unteren Seite des Kolbenpumpengehäuses 2 Anschlußflansche 3 und 4 vorgesehen. Die Pumpenanordnung bzw. das Kolbenpumpengehäuse 2 ist im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß die Pumpenanordnung ohne größeren Aufwand sowohl auf ihrer Rückseite als auch auf ihrer Bauchseite montierbar ist. Zu diesem Zweck wird beispielsweise der Anschlußflansch 4 an der Stelle des Kolbenpumpengehäuses 2 montiert, an der in Fig. 1 noch eine Transportöse 5 befestigt ist. Die übrigen Anschluß- und Befestigungsmittel des Kolbenpumpengehäuses 2 bzw. der Pumpenanordnung sind in entsprechender Weise an der jeweils gegenüberliegenden Seite anbringbar oder sind bereits doppelt vorhanden.1 has a pump arrangement according to the invention a plunger or piston pump 1 with a piston pump housing 2 on. The piston pump 1 of the embodiment is intended for horizontal installation, i.e. you not Piston or plunger shown works in a horizontal trending level. For fastening the pump arrangement are on the lower side of the piston pump housing corresponding to FIG. 1 2 connection flanges 3 and 4 are provided. The Pump arrangement or the piston pump housing 2 is in the embodiment designed so that the pump assembly without more effort both on their back and on her belly side is mountable. For this purpose, for example the connecting flange 4 at the location of the piston pump housing 2 mounted, on the in Fig. 1 still a lifting eye 5 is attached. The remaining connection and fastening means the piston pump housing 2 or the pump arrangement are in a corresponding manner on the opposite Side attachable or already exist twice.

Auf der in Fig. 1 dargestellten Seite des Kolbenpumpengehäuses 2 ist eine Lade- bzw. Boosterpumpe 6 mit einem Boosterpumpengehäuse 7 angeordnet. Das Boosterpumpengehäuse 7 ist mit einem scheibenförmigen Deckel 8 verschlossen, der mit Schrauben 9 am Boosterpumpengehäuse 7 befestigt ist. Im Deckel 8 ist mittig eine saugseitige Öffnung 10 der Boosterpumpe 6 vorgesehen, die mit einer nicht dargestellten Zuleitung für die von der Pumpenanordnung zu fördernden Flüssigkeit kommuniziert.On the side of the piston pump housing shown in Fig. 1 2 is a charging or booster pump 6 with a booster pump housing 7 arranged. The booster pump housing 7 is closed with a disc-shaped cover 8, the with Screws 9 is attached to the booster pump housing 7. In the lid 8 is a suction opening 10 of the booster pump in the middle 6 provided with a feed line, not shown for the liquid to be pumped by the pump arrangement communicates.

Entsprechend der Schnittansicht in Fig. 2 ist im Boosterpumpengehäuse 7 ein Pumpenrad 11 auf einer Welle 12 befestigt, die drehbar im Boosterpumpengehäuse 7 bzw. im Kolbenpumpengehäuse 2 gelagert ist. Das Pumpenrad 11 ist als Radialpumpenrad ausgebildet und weist geradlinige, radial verlaufende Schaufeln 13 auf, wodurch die Förderleistung des Pumpenrades 11 in beiden Drehrichtungen der Welle 12 gleich groß ist.According to the sectional view in Fig. 2 is in the booster pump housing 7 a pump wheel 11 fastened on a shaft 12, which can be rotated in the booster pump housing 7 or in the piston pump housing 2 is stored. The pump wheel 11 is a radial pump wheel trained and has rectilinear, radially extending Paddles 13, which increases the delivery rate of the pump wheel 11 is the same size in both directions of rotation of the shaft 12.

Das Pumpenrad 11 bzw. dessen Schaufeln 13 rotieren in einem Innenraum 14, der in einem als Umlenkabschnitt bezeichneten Abschnitt 15 des Boosterpumpengehäuses 7 ausgebildet ist.The pump wheel 11 or its blades 13 rotate in one Interior 14, which is referred to as a deflection section Section 15 of the booster pump housing 7 is formed.

Entsprechend Fig. 3 ist der Innenraum 14 im Umlenkabschnitt 15 so ausgebildet, daß sich der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Pumpenrades 11 und der Innenseite des Umlenkabschnittes 15 spiralförmig erweitert bis zu einer druckseitigen Austrittsöffnung 16 der Boosterpumpe 6. Diese Austrittsöffnung 16 ist ihrerseits kommunizierend mit der Saugseite der Kolbenpumpe 1 verbunden. Diese spezielle Formgebung des Innenraumes 14, in dem das Pumpenrad 11 mit seinen Schaufeln 13 rotiert, bewirkt, daß die Förderleistung des Pumpenrades 11 in einer Drehrichtung optimiert ist. Diese bevorzugte Drehrichtung entspricht der Richtung, in der der Abstand zwischen dem Umfang des Pumpenrades 11 und der Innenseite des Umlenkabschnittes 15 zunimmt.3, the interior 14 is in the deflection section 15 designed so that the radial distance between the Outer circumference of the pump wheel 11 and the inside of the deflection section 15 spirally expanded to one on the pressure side Outlet opening 16 of the booster pump 6. This outlet opening 16 in turn communicates with the suction side connected to the piston pump 1. This special shape of the interior 14 in which the impeller 11 with its Blades 13 rotates, causing the delivery rate of the Pump wheel 11 is optimized in one direction of rotation. This preferred direction of rotation corresponds to the direction in which the Distance between the circumference of the impeller 11 and the inside of the deflection section 15 increases.

Um bei entgegengesetzter Drehrichtung des Pumpenrades 11 ebenfalls eine derart optimierte Förderleistung zu erzielen, ist der Umlenkabschnitt 15 als separates Bauteil ausgebildet, das demontierbar und gewendet wieder montierbar ist. Der Umlenkabschnitt 15 ist dazu bezüglich seiner Mittelebene, in welcher der Umlenkabschnitt in Fig. 3 geschnitten ist, zumindest bezüglich der Kontur seines Innenraumes 14 spiegelsymmetrisch ausgebildet. Diese Ausgestaltung bewirkt, daß sich beim Wenden des Umlenkabschnittes 15 um 180° bezüglich einer in der Symmetrieebene liegenden Spiegelachse 17 eine an dieser Spiegelachse 17 gespiegelte Innenkontur ergibt. Mit anderen Worten, während in Fig. 3 der radiale Spalt zwischen dem Außenumfang des Pumpenrades 11 und der Innenkontur des Umlenkabschnittes 15 im Uhrzeigersinn kleiner wird, nimmt er beim gewendeten Umlenkabschnitt 15 im Uhrzeigersinn zu. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich die Außenkontur des Umlenkabschnittes 15 im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Spiegelachse 17 ausgebildet, wodurch sich die Befestigung des Umlenkabschnittes 15 erheblich vereinfacht. Dabei ist auch ein Anschlußflansch 18, mit dem die Austrittsöffnung 16 der Boosterpumpe 6 an die Saugseite der Kolbenpumpe 1 anschließbar ist, so angeordnet, daß seine Mittelsenkrechte mit der Spiegelachse 17 zusammenfällt.In order to rotate the pump impeller 11 in the opposite direction to achieve such an optimized delivery rate, the deflection section 15 is designed as a separate component, that can be removed and reassembled. For this purpose, the deflection section 15 is in which the deflection section in Fig. 3 cut at least with regard to the contour of its interior 14 mirror-symmetrical. This configuration causes that when turning the deflection section 15 by 180 ° with respect a mirror axis 17 lying in the plane of symmetry an inner contour mirrored on this mirror axis 17 results. In other words, while in Fig. 3 the radial Gap between the outer circumference of the impeller 11 and the Inner contour of the deflection section 15 smaller clockwise is, he takes the turned deflection section 15 in Clockwise to. In the embodiment shown is additional the outer contour of the deflection section 15 essentially mirror-symmetrical to the mirror axis 17, whereby the attachment of the deflection section 15 significantly simplified. There is also a connecting flange 18 with which the outlet opening 16 of the booster pump 6 to the suction side the piston pump 1 can be connected, arranged so that its normal perpendicular coincides with the mirror axis 17.

Damit das Wenden des Umlenkabschnittes 15 besonders einfach gestaltet werden kann, ist der Umlenkabschnitt 15 entsprechend Fig. 2 durch den Deckel 8 am Boosterpumpengehäuse 7 befestigt. Dabei wird der Umlenkabschnitt 15 zwischen einer Basisplatte 19 und dem Deckel 8 mit Hilfe der Schrauben 9 verspannt. Die Abdichtung zwischen dem Umlenkabschnitt 15 und der Basisplatte 19 bzw. dem Deckel 8 wird jeweils mit einer axial wirkenden Dichtung 20 bewirkt, die beispielsweise aus einem Dichtring oder einer Dichtschnur besteht, die in eine entsprechende Nut eingesetzt ist.So that the turning of the deflection section 15 is particularly simple can be designed, the deflection section 15 is corresponding 2 through the cover 8 on the booster pump housing 7 attached. The deflection section 15 is between one Base plate 19 and the cover 8 using the screws 9 tense. The seal between the deflection section 15 and the base plate 19 and the cover 8 are each with an axially acting seal 20 causes, for example consists of a sealing ring or a sealing cord that is inserted into a corresponding groove.

Die Welle 12, an der das Pumpenrad 11 befestigt ist, weist an ihrem von dem Pumpenrad 11 abgewandten Bereich zwei Lager 21 und 22 auf. Während das Lager 21 vollständig im Boosterpumpengehäuse 7 positioniert gehalten ist, ist das andere, am Ende der Welle 12 angebrachte Lager 22 teilweise im Boosterpumpengehäuse 7 und teilweise im Kolbenpumpengehäuse 2 positioniert gehalten. Zu diesem Zweck ist im Kolbenpumpengehäuse 2 eine entsprechende Aussparung 23 vorgesehen. Diese besondere Lagerung der Welle 12 bewirkt eine definierte Lage der Welle 12 bezüglich einer diese antreibenden Antriebswelle 24, die ebenfalls am Kolbenpumpengehäuse 2 positioniert gelagert ist. Der Antrieb der Welle 12 erfolgt dabei über einen Zahnriemen 25, der ein an der Welle 12 befestigtes Zahnrad und ein an der Antriebswelle 24 befestigtes Zahnrad kraftübertragend miteinander verbindet.The shaft 12, on which the pump wheel 11 is attached, has on its area facing away from the pump wheel 11, two bearings 21 and 22 on. While the bearing 21 is completely in the booster pump housing 7 is positioned, the other is at the end of the shaft 12 mounted bearings 22 partially in the booster pump housing 7 and partly in the piston pump housing 2 kept positioned. For this purpose is in the piston pump housing 2 a corresponding recess 23 is provided. This special mounting of the shaft 12 causes a defined position the shaft 12 with respect to a drive shaft driving this 24, which is also positioned on the piston pump housing 2 is stored. The shaft 12 is driven via a toothed belt 25, which is attached to the shaft 12 Gear and a gear attached to the drive shaft 24 connects power-transmitting with each other.

Durch die definierte Lage der Welle 12 bezüglich der Antriebswelle 24 ergibt sich auch eine definierte Lage der daran befestigten Zahnräder mit der Folge, daß im Bereich der Kraftübertragung mit engen Fertigungstoleranzen gearbeitet werden kann.Due to the defined position of the shaft 12 with respect to the drive shaft 24 also results in a defined position of the gears attached to it with the result that in the area power transmission worked with tight manufacturing tolerances can be.

Die Positionierung des Lagers 22 im Kolbenpumpengehäuse 2 bewirkt außerdem eine Zentrierung des Boosterpumpengehäuses 7, während seiner Befestigung am Kolbenpumpengehäuse 2. Außerdem ist das Boosterpumpengehäuse 7 über das Lager 22 zusätzlich am Kolbenpumpengehäuse 2 abgestützt. Gleichzeitig kann das Boosterpumpengehäuse 7 durch diese Maßnahme an dieser Seite offen ausgebildet sein, wobei es erst bei seiner Montage am Kolbenpumpengehäuse 2 verschlossen wird. Dabei ergibt sich vorteilhafterweise eine kompaktere Bauweise für die erfindungsgemäße Pumpenanordnung.The positioning of the bearing 22 in the piston pump housing 2 also causes the booster pump housing to be centered 7, while it is attached to the piston pump housing 2. Also is the booster pump housing 7 via the bearing 22 in addition supported on the piston pump housing 2. At the same time can the booster pump housing 7 by this measure on this Side be open, it is only at his Assembly on the piston pump housing 2 is closed. Here advantageously results in a more compact design for the pump arrangement according to the invention.

Da eine Kolbenpumpe 1 die zu fördernde Flüssigkeit diskontinuierlich fördert, kann es an der Saugseite der Kolbenpumpe 1 zur Ausbildung von Schwingungen kommen. Derartige Schwingungen führen zu erheblichen Belastungen der Leitungen und anderer Pumpenteile auf der Saugseite der Kolbenpumpe 1 und somit auch zu Belastungen der Boosterpumpe 6. Zusätzlich wird dadurch auch die Gefahr von Kavitation erhöht. Um die schädlichen Auswirkungen derartiger Schwingungen zu verhindern, kann bei der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung zwischen der Saugseite der Kolbenpumpe 1 und der Druckseite der Boosterpumpe 6 eine Schwingungsdämpfungseinrichtung angeordnet werden. Eine derartige Schwingungs- oder Pulsationsdämpfungseinrichtung ist beispielsweise in der DE 42 40 590 A1 beschrieben. Vorzugsweise wird diese Dämpfungseinrichtung im Kolbenpumpengehäuse 2 integriert, so daß keine zusätzlichen Bauteile zu montieren sind.Since a piston pump 1 discontinuously the liquid to be pumped promotes, it can on the suction side of the piston pump 1 come to the formation of vibrations. Such vibrations lead to considerable loads on the lines and other pump parts on the suction side of piston pump 1 and thus also loads on the booster pump 6. In addition this also increases the risk of cavitation. To the prevent harmful effects of such vibrations, can in the pump arrangement according to the invention between the suction side of the piston pump 1 and the pressure side of the Booster pump 6 arranged a vibration damping device become. Such a vibration or pulsation damping device is for example in DE 42 40 590 A1 described. This damping device is preferably in the Piston pump housing 2 integrated, so that no additional Components are to be assembled.

Claims (13)

Pumpenanordnung mit einer Plunger- bzw. Kolbenpumpe und mit einer Lade- bzw. Boosterpumpe, die über eine gemeinsame Antriebswelle antreibbar sind, wobei ein Kolbenpumpengehäuse und ein Boosterpumpengehäuse eine bauliche Einheit bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenpumpe (1) in beiden Drehrichtungen der Antriebswelle (24) betreibbar und die Boosterpumpe (6) dafür geeignet ausgebildet ist.Pump arrangement with a plunger or piston pump and with a loading or booster pump which can be driven via a common drive shaft, a piston pump housing and a booster pump housing forming a structural unit,
characterized by
that the piston pump (1) can be operated in both directions of rotation of the drive shaft (24) and the booster pump (6) is designed to be suitable for this. Pumpenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Boosterpumpengehäuse (7) einen Umlenkabschnitt (15) aufweist, in dem ein Pumpenrad (11) auf einer Welle (12) angeordnet ist, und mit einem Deckel (8) verschlossen ist, der abnehmbar am Boosterpumpengehäuse (7) befestigt ist.Pump arrangement according to claim 1,
characterized,
that the booster pump housing (7) has a deflection section (15) in which a pump wheel (11) is arranged on a shaft (12), and is closed with a cover (8) which is removably attached to the booster pump housing (7). Pumpenanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer axial fördernden Boosterpumpe (6) der abgenommene Deckel (8) das Pumpenrad (6) freigibt, so daß dieses gegen ein für die entgegengesetzte Drehrichtung ausgelegtes Pumpenrad (6) austauschbar ist. Pump arrangement according to claim 2,
characterized,
that in an axially conveying booster pump (6) the removed cover (8) releases the pump wheel (6), so that it can be exchanged for a pump wheel (6) designed for the opposite direction of rotation. Pumpenanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer radial fördernden Boosterpumpe (6) das Pumpenrad (11) radial verlaufende Schaufeln (13) aufweist.Pump arrangement according to claim 2,
characterized,
that in a radially promoting booster pump (6) the pump wheel (11) has radially extending blades (13). Pumpenanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß, der Umlenkabschnitt (15) so ausgebildet ist, daß sich zwischen dem Außenumfang des Pumpenrades (11) und der Innenseite des Umlenkabschnittes (15) ein Ringraum ausbildet, dessen radiale Breite im wesentlichen entlang des gesamten Pumpenradumfanges konstant ist.Pump arrangement according to claim 4,
characterized,
that the deflection section (15) is designed such that an annular space is formed between the outer circumference of the pump wheel (11) and the inside of the deflection section (15), the radial width of which is essentially constant along the entire circumference of the pump wheel. Pumpenanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
der abgenommene Deckel (8) den als separates Bauteil ausgebildeten Umlenkabschnitt (15) des Boosterpumpengehäuses (7) freigibt, so daß dieser von einer Basisplatte (19) demontierbar und bezüglich einer senkrecht zur Längsachse der Welle (12) verlaufenden Achse (17) um 180° gedreht wieder daran montierbar ist, wobei der Umlenkabschnitt (15), zumindest sein Innenraum (14) bezüglich einer senkrecht zur Längsachse der Welle (12) verlaufenden Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.Pump arrangement according to claim 4,
characterized,
the removed cover (8) releases the deflection section (15) of the booster pump housing (7), which is designed as a separate component, so that it can be removed from a base plate (19) and rotates by 180 with respect to an axis (17) running perpendicular to the longitudinal axis of the shaft (12) ° rotatably mountable thereon, the deflection section (15), at least its interior (14), being mirror-symmetrical with respect to a plane running perpendicular to the longitudinal axis of the shaft (12). Pumpenanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Umlenkabschnitt (15) in seiner Symmetrieebene bezüglich der Längsachse der Welle (12) einen spiralförmig zunehmenden Innenradius bzw. Strömungsquerschnitt aufweist.Pump arrangement according to claim 6,
characterized,
that the deflection section (15) in its plane of symmetry with respect to the longitudinal axis of the shaft (12) has a spirally increasing inner radius or flow cross-section. Pumpenanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß Befestigungsmittel (9) vorgesehen sind, mit denen sowohl der Umlenkabschnitt (15) als auch der Deckel (8) an der Basisplatte (19) befestigbar sind.Pump arrangement according to claim 6 or 7,
characterized,
that fastening means (9) are provided with which both the deflection section (15) and the cover (8) can be fastened to the base plate (19). Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Befestigung des Deckels (8) der Umlenkabschnitt (15) zwischen dem Deckel (8) und der Basisplatte (19) verspannt wird.Pump arrangement according to one of claims 6 to 8,
characterized,
that when the cover (8) is attached, the deflection section (15) is clamped between the cover (8) and the base plate (19). Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Boosterpumpengehäuse (7) das Pumpenrad (11) auf einer Welle (12) angeordnet ist, die über einen Zahnriemen (25) von der Antriebswelle (24) der Boosterpumpe (6) bzw. der Kolbenpumpe (1) antreibbar ist.Pump arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
that in the booster pump housing (7) the pump wheel (11) is arranged on a shaft (12) which can be driven via a toothed belt (25) by the drive shaft (24) of the booster pump (6) or the piston pump (1). Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Boosterpumpengehäuse (7) das Pumpenrad (11) auf einer Welle (12) angeordnet ist, die an ihrem vom Pumpenrad (11) abgewandten axialen Ende in einem Lager (22) gelagert ist, das teilweise im Kolbenpumpengehäuse (2) und teilweise im Boosterpumpengehäuse (7) positioniert gehalten ist.Pump arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
that in the booster pump housing (7) the pump wheel (11) is arranged on a shaft (12) which is mounted at its axial end facing away from the pump wheel (11) in a bearing (22) which is partly in the piston pump housing (2) and partly in Booster pump housing (7) is kept positioned. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer liegend montierbaren Pumpenanordnung sowohl die Rückenseite als auch die Bauchseite des Kolbenpumpengehäuses (2) mit den dazu notwendigen Anschluß- und Befestigungsmitteln (3,4) ausgestattet ist, wobei das Boosterpumpengehäuse (7) seitlich am Kolbenpumpengehäuse (2) angeordnet ist.Pump arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
that in a horizontally mountable pump arrangement both the back side and the belly side of the piston pump housing (2) are equipped with the necessary connection and fastening means (3, 4), the booster pump housing (7) being arranged laterally on the piston pump housing (2). Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Pulsationsdämpfungseinrichtung im Kolbenpumpengehäuse (2) integriert ist.Pump arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
that a pulsation damping device is integrated in the piston pump housing (2).
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